3. 环境搭建（二）：软件准备——IDE、串口工具与网络调试助手安装配置

在硬件平台就绪后，软件工具链的搭建是进入联合调试的前提。本章将依次完成 Arduino IDE（面向 ESP32/Arduino 设备）、STM32CubeIDE（面向 STM32 设备）、串口调试工具以及 网络调试助手 的安装与关键配置。这些工具将覆盖从固件编写、编译下载到指令收发、日志监控的全链路调试需求。

3.1 开发环境全景图

下图展示了联合调试场景下各软件工具的协作关系：IDE 负责固件开发与烧录，串口工具捕获设备日志，网络调试助手模拟 RemoteCommand 的发送与响应验证。

3.2 Arduino IDE 安装与配置

3.2.1 下载与安装

1. 访问 Arduino 官网（arduino.cc），选择对应操作系统（Windows / macOS / Linux）的 Arduino IDE 2.x 版本下载。
2. 运行安装程序，建议保持默认路径。Windows 用户注意勾选“安装 USB 驱动”选项。
3. 安装完成后首次启动，IDE 会自动检查并提示安装必要的依赖包。

3.2.2 ESP32 开发板支持包安装

Arduino IDE 原生不支持 ESP32，需手动添加开发板管理器地址：

1. 打开 文件 > 首选项，在“附加开发板管理器网址”中输入：
   https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
2. 点击 工具 > 开发板 > 开发板管理器，搜索“ESP32”，安装 esp32 by Espressif Systems（建议版本 2.0.14 或更高）。
3. 安装完成后，在 工具 > 开发板 下选择 ESP32 Dev Module 作为目标板。

3.3 STM32CubeIDE 安装与配置

3.3.1 安装步骤

1. 访问 STMicroelectronics 官网，注册账号后下载 STM32CubeIDE（推荐 1.15.0 及以上版本）。
2. Windows 下运行安装包，选择安装路径（建议不含中文和空格）。
3. 安装过程中勾选 ST-Link 驱动，确保调试器驱动正确安装。

3.3.2 新建工程与调试器配置

1. 启动 STM32CubeIDE，选择工作空间目录（如 D:\STM32_Workspace）。
2. 点击 File > New > STM32 Project，在芯片选择器中选择你的目标型号（如 STM32F103C8T6）。
3. 在 Pinout & Configuration 视图中，配置 USART1 作为调试日志输出口（波特率 115200）。
4. 点击 Project > Properties > C/C++ Build > Settings，确认调试器接口为 ST-Link (SWD)。

3.4 串口调试工具安装与配置

串口工具用于捕获设备日志、发送 AT 指令或查看 RemoteCommand 的原始数据帧。推荐使用 SSCOM（轻量稳定）或 Putty（支持串口与网络双模式）。

3.4.1 SSCOM 安装与配置

1. 下载 SSCOM（如 SSCOM 5.13.1 绿色版），解压后直接运行 sscom.exe。
2. 连接设备后，在 串口设置 区域选择正确的 COM 口（可在设备管理器中查看）。
3. 设置参数：波特率 115200、数据位 8、停止位 1、无校验、无流控。
4. 点击 打开串口，设备上电后应能看到启动日志。

3.4.2 串口日志过滤技巧

在联合调试中，日志量可能很大。建议在设备端固件中为 RemoteCommand 相关日志添加统一前缀，例如 [CMD]，然后在串口工具中启用文本过滤：

// ESP32 端日志输出示例
Serial.println("[CMD] Received RemoteCommand: type=set, payload={\"relay\":1}");
Serial.println("[SYS] Free heap: 123456 bytes");

SSCOM 支持在接收区右键选择 显示过滤，输入 [CMD] 即可只显示指令相关行。

3.5 网络调试助手安装与配置

网络调试助手用于模拟云端或上位机向设备发送 RemoteCommand（TCP/UDP 协议）。推荐使用 NetAssist（Windows）或 Hercules（跨平台）。

3.5.1 NetAssist 安装与配置

1. 下载 NetAssist（如 V5.0.5），解压后运行 NetAssist.exe。
2. 在 协议类型 下拉菜单中选择 TCP Client（假设设备作为 TCP Server）。
3. 输入设备的 IP 地址和端口号（例如 ESP32 的 IP: 192.168.1.100，端口: 8080）。
4. 点击 连接，连接成功后状态栏显示“已连接”。
5. 在发送区输入 JSON 格式的 RemoteCommand，点击 发送。

// 示例 RemoteCommand 数据帧（JSON）
{
  "cmd": "set_relay",
  "params": {
    "channel": 1,
    "state": true
  },
  "id": "req-001"
}

3.5.2 关键配置参数表

3.6 工具链连通性验证

完成安装后，建议执行一次快速连通性测试，确保所有工具协同工作：

1. 使用 Arduino IDE 向 ESP32 烧录一个简单的 TCP Server 示例（如 WiFiServer），串口输出 IP 地址。
2. 打开 SSCOM，连接对应 COM 口，确认日志正常输出。
3. 打开 NetAssist，以 TCP Client 方式连接 ESP32 的 IP 和端口。
4. 发送一条测试指令，观察串口工具中是否打印出接收到的数据。